旋轉(zhuǎn)式反應(yīng)注射混合器特性分析與研究.pdf

1、旋轉(zhuǎn)式Kenics混合器是一種新型高效混合器，其混合性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過Kenics靜態(tài)混合器，近年來在低壓反應(yīng)注射成型領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但目前在結(jié)構(gòu)對混合效果方面的研究還不深入，從使用中看來，也存在設(shè)備投資和運行成本高等問題。 本文在對旋轉(zhuǎn)式Kenics混合器的研究基礎(chǔ)上設(shè)計了結(jié)構(gòu)更為簡單、加工更為容易的間斷螺紋型元件和交錯平板元件。應(yīng)用有限元軟件FLUENT對真實尺寸(考慮套筒與混合元件間隙)的間斷螺紋型元件、Kenics元件和交錯平板

2、元件混合過程進(jìn)行了模擬。結(jié)果表明，增大入口處流量和轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)速、增加元件單元數(shù)、減小混合元件與壁筒間隙以及長徑比，有利于提高混合器的平均應(yīng)變速率，增強(qiáng)混合效果。間斷螺紋型元件混合效果要好于Kenics元件和交錯平板元件。 通過反應(yīng)注射實驗，從制品質(zhì)量和反應(yīng)溫度場兩個角度研究了間斷螺紋型元件、Kenics元件和交錯平板元件混合性能。研究表明，間斷螺紋元件能建立起最大的注射壓力，制品表面質(zhì)量最好，Kenics混合元件次之，而交錯平板元件

3、最差。螺紋元件具有與Kenics混合元件相近的混合效果，能將兩種物料充分混合，反應(yīng)劇烈，固化速度快。交錯平板元件混合效果差，反應(yīng)不均勻，反應(yīng)速度慢，固化時間長。螺旋結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的拉伸和剪切在旋轉(zhuǎn)式混合中起主要作用，交錯結(jié)構(gòu)的分割作用對于旋轉(zhuǎn)式混合來說是次要的。論文中還研究了主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對旋轉(zhuǎn)式Kenics混合器混合效果的影響。通過有限元法計算出平均應(yīng)變速率和示蹤粒子截面濃度，采用高速攝像記錄流動混合實驗，從理論和實驗兩個方面分析了長徑比和扭